JP2596681B2 - ジルコニア・ムライト含有キャスタブル耐火物 - Google Patents

ジルコニア・ムライト含有キャスタブル耐火物

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JP2596681B2 JP4234949A JP23494992A JP2596681B2 JP 2596681 B2 JP2596681 B2 JP 2596681B2 JP 4234949 A JP4234949 A JP 4234949A JP 23494992 A JP23494992 A JP 23494992A JP 2596681 B2 JP2596681 B2 JP 2596681B2
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和治 古田
一彦 藤井
誠 飯田
史郎 祐成
裕一 黒土
亜機彦 高山
義和 宮川
誠司 花桐
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐スポーリング性及び
耐食性を重視する各種製鋼窯炉の他、非鉄金属、窯業各
種工業炉に使用される不定形耐火物に関する。
【0002】
【従来の技術】築炉における内張作業は、その省力化や
環境改善を目的として、定形耐火物から不定形耐火物へ
と移行しつつあり、不定形耐火物の中では、施工体組織
の緻密さと均一性、さらに施工の簡便さからキャスタブ
ル耐火物(以下キャスタブルと言う)が普及してきた。
【0003】キャスタブルは、バインダーとして一般的
に多量のアルミナセメントを用いる。そのため高温時に
セメントのCaO成分が液相を生成し、キャスタブルの
強度及び耐火性を低下させている。そこでアルミナセメ
ント量を減らして、超微粉アルミナ,仮焼アルミナまた
は超微粉シリカを使用した、低セメントキャスタブルが
主流となっている。
【0004】特に、最近の低セメントキャスタブルは、
超微粉や分散剤の使用技術により低水分かつ組織の緻密
化が図られ、例えば取鍋や二次精錬炉等の操業条件が過
酷な各種製鋼窯炉においても耐食性,耐熱性を重視した
材料が提供されており、実炉損耗状態においてスラグ等
との化学的侵食が主体の場合は、前述の緻密質低セメン
トボンドでも耐用面では良好であるが、熱サイクルが伴
った熱的スポーリングに起因する剥離損傷が生じやす
く、安定した耐用が得られない問題があった。
【0005】このような熱的スポーリングの改善策とし
て、特開平4−42868号公報において粒径0.2〜
3mmの珪石或いは粒径1〜10mmのムライトを使用
することが開示されている。この珪石或いはムライト
は、アルミナなどの主骨材に比較して熱膨脹係数が異な
るため、実炉使用過程で生じた微亀裂、いわゆるマイク
ロクラックの生成により亀裂の発達は抑制することがで
きるようになった。
【0006】これは、キャスタブルの耐熱スポーリング
性を改善する策として或る程度有効ではある。しかし、
使用する珪石,ムライトは主骨材であるアルミナなどに
比較して耐食性に劣ること、また、SiO2成分の存在
により過焼結現象を生じやすいことから、操業条件の過
酷な各種製鋼窯炉適用には、まだ耐熱スポーリング性の
点から問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐食性及び
過焼結抑制効果による耐熱スポーリング性を大幅に改善
し、高位安定な耐用を示すキャスタブル耐火物を提供す
ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のキャスタブル
は、ZrO2 を3〜60重量%含有し、かつ、SiO2
成分が20重量%を越えないジルコニア・ムライトクリ
ンカーまたはジルコニア・アルミナ・ムライトクリンカ
ーを0.5mm以上の粒度域で5〜50重量%と、電融
アルミナ,焼結アルミナ,電融スピネル,焼結スピネ
ル,電融マグネシア,焼結マグネシアの1種以上と、結
合剤としてAl2 3 とCaOとの合量が99重量%以
上のアルミナセメントをCaO量として1重量%を越え
ない範囲で含有する骨材と、0.044mm以下のSi
2 成分を外掛で0.5重量%以下となるよう添加した
組成をもつジルコニア・ムライト含有耐火物であり、更
には前記組成の骨材を100として、0.044mm以
下のマグネシア粉末を0.5〜8重量%添加したもので
ある。
【0009】骨材としては前記配合物の他に、炭化珪
素,炭素,仮焼アルミナ等を、また、不定形耐火物にお
ける一般的な分散剤や作業性を調整する添加剤について
も、耐食性及び耐火性が低下しない範囲で使用できる。
【0010】更に、メタルファイバ一或いは有機,無機
の繊維も、その耐食性及び作業性の劣化がない範囲で使
用できる。
【0011】施工については、一般的な流し込みからプ
レキャストブロック等の成形体としても使用できる。
【0012】
【作用】これらクリンカーの使用は、同クリンカー自体
がミクロ組織として、Al2 3 −SiO2 系低融物組
成中にジルコニアを固相で含有しているため、熱間で高
粘性のガラスとなり、スラグ浸潤を抑制する効果が得ら
れ耐構造的スポーリング面で有効である。また、熱膨張
係数が小さいため、キャスタブルが使用過程で膨脹する
際に、膨脹係数のギャップによる微亀裂(マイクロクラ
ック)を生じ、発生した亀裂の広がりを抑制し、発生応
力を緩和させ耐スポーリング性を向上させる。
【0013】クリンカー中のZrO2 量は、3重量%よ
り少ない範囲ではアルミナ等の骨材との膨脹差が少なく
なり、耐スポーリング性の向上効果が小さく、60重量
%より多い範囲ではZrO2 と同様の膨脹挙動を示し、
骨材であるアルミナ等との膨脹差が逆に過多となり、強
度や耐食性の面からくる耐用の低下が著しくなることが
懸念される。
【0014】クリンカー中のSiO2 成分が20重量%
を越えない範囲としたのは、20重量%を越えると骨材
であるアルミナ等と反応し、また、スラグの浸透による
フラックスとの反応で低融物を生成しやすくなり、長期
使用すると過焼結現象となり熱的スポーリングの弊害を
生じる。
【0015】クリンカーの粒度域を0.5mm以上とし
たのは、0.5mmより小さい領域では膨脹差によるギ
ャッブがマトリックス部に吸収され、耐熱スポーリング
性の効果が小さくなり、更に、長期使用時にはマトリッ
クス部のAl2 3 と前記クリンカー中のSiO2 成分
が反応し、過焼結現象を生じて耐熱スポーリング性を劣
化させるためである。
【0016】クリンカーの使用量は、5重量%より少な
いと耐スポーリング性を改善するには十分でなく、ま
た、50重量%を越える範囲ではSiO2 成分が過多と
なり、耐食性の低下及び過焼結現象を生じて安定した耐
用が得られなくなる。
【0017】結合剤のアルミナセメントは、その純度が
低い場合SiO2 ,TiO2 等の増大により、また、C
aO量が1重量%を越える場合も、耐食性の低下及び焼
結過多の現象となる。
【0018】また、0.044mm以下の微粉域でSi
2 成分を外掛で0.5重量%としたのは、SiO2
より耐火物の養生強度を高めるためと、前述のごとくS
iO2 成分存在による焼結過多を抑制するものである。
マグネシア微粉添加に際しては、その消化防止を果たす
役目もする。
【0019】更に、微粉域にマグネシアを0.5〜8重
量%併用すると、稼働面で2次スピネル等を生成し、緻
密な組成が得られスラグ浸潤に対して効果的である。つ
まり、0.5重量%より少いと緻密性に劣り、8重量%
を越えるとAl2 3 との反応によるスピネル生成が増
大し、容積安定性の面で問題がある。
【0020】
【実施例】表1は、本発明の配合物を混練後40×40
×160mmの金枠に鋳込み、24時間後脱枠した成形
体を110℃で24時間乾燥し、所定の物性を測定した
結果を示す。
【0021】
【表1】 表2は、本発明の範囲を外れた比較例を示す。
【0022】
【表2】 一般物性は、JISの規格に準じて測定した。
【0023】耐スラグ侵食性は、富士電波工業(株)製
高周波誘導炉を使用し、スラグ組成CaO/SiO
2 (モル比)=3,Al2 3 =15重量%を侵食剤と
し、1600℃で加熱溶融させ、各サンプルの侵食量を
測定した。この際スラグは、0.5時間毎に10サイク
ル行った。
【0024】スラグ浸透性は、耐スラグ侵食性を測定し
た試験片の切断面からスラグの浸透層の厚みを測定し
た。耐スポーリング性は、試験片を回転スラグ侵食試験
器内に内張りし、転炉スラグ(CaO/SiO2 モル比
=3)を侵食剤とし、温度1600℃×1時間で5サイ
クル行った。この侵食試験後の試験片を更に1600℃
に急加熱し、0.5時間保持後500℃に急冷する操作
を5サイクル行った。
【0025】試料の断面を観察し、スラグ浸透層と未浸
潤層との間の亀裂発生の有無及び亀裂の程度を下記の基
準で評価した。
【0026】AA 亀裂なし AB 微小亀裂が僅かにあり BB 微小亀裂あり BC 小亀裂 CC 大きな亀裂あり 実施例1〜3は、ジルコニア・ムライトクリンカーを5
〜1mmと1〜0.5mmの粒度域で使用している。比
較例1のアルミナ系キャスタブルに比較して耐食性では
やや劣るものの、耐スポーリング性及びスラグ浸潤性が
格段に向上する。比較例2のムライト使用キャスタブル
は耐食性を比較すると同等だが、スラグ浸潤面及び15
00℃焼成後の強度レベルが大幅に異なり、ムライト使
用のみでは焼結過多となっている。
【0027】特に実施例2,3のように、0.044m
mの粒度域で焼結マグネシアを3重量%添加すると、ス
ラグ浸潤面及び耐食性面での効果が向上する。比較例6
は実施例2をベースに、同じ粒度域の焼結マグネシアを
9重量%添加したものであるが、骨材であるアルミナと
の反応によるスピネル膨脹過多により、1500℃焼成
後の気孔率が高くなり、耐食性の劣化を誘発する。
【0028】比較例3は、80重量%のジルコニアを含
有したジルコニア・ムライトを使用した物であるが、ク
リンカー同志の膨脹のギャップが大きくなったため、高
温焼成後の組織の劣化(気孔率の増大)の現象を示して
いる。また、比較例4は、ジルコニアの少ないジルコニ
ア・ムライトを使用したもので、比較例1と同様にスポ
ーリング性の面で改善効果が少ないことがわかる。
【0029】実施例4〜7は、ジルコニア・アルミナ・
ムライトクリンカーを5〜lmmと1〜0.5mmの粒
度域で使用している。比較例1のアルミナ系キャスタブ
ルに比較して耐食性の低下も少なく、さらに耐スポーリ
ング性及びスラグ浸潤性も大幅に改善されている。
【0030】なお、実施例7は超微粉SiO2 を0.5
重量%添加したものであるが、実施例2とほとんど差異
のない物性を示している。これに対し比較例5は、超微
粉SiO2 を3.0重量%添加したものであり、高温焼
成後の焼結過多に起因するスポーリング抵抗性の低下が
大きくなっている。
【0031】実施例2のキャスタブル耐火物を、いずれ
も耐スポーリング性が重要視される部位である、取鍋湯
当り部と浸漬用ランスに施工した。使用結果では、比較
例1に比較して取鍋湯当り部で約1.6倍の耐用、浸漬
用ランスでは約1.8倍の耐用を示し、本発明品の優秀
性を立証した。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、耐スポーリング性,耐
スラグ浸潤性に優れ、熱変化等の条件が厳しい窯炉等に
おいても、高位安定した構造的、熱的スポーリング面で
の耐用を示す。従来のキャスタブル耐火物と同様の施工
方法でも耐用性に優れた施工体を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 一彦 福岡県北九州市八幡西区東浜町1番1号 黒崎窯業株式会社内 (72)発明者 飯田 誠 大分県大分市松原町3丁目1−1 黒崎 窯業株式会社大分営業所内 (72)発明者 祐成 史郎 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐵所内 (72)発明者 黒土 裕一 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐵所内 (72)発明者 高山 亜機彦 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐵所内 (72)発明者 宮川 義和 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐵所内 (72)発明者 花桐 誠司 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐵所内

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ZrO2 を3〜60重量%含有し、か
    つ、SiO2 成分が20重量%を越えないジルコニア・
    ムライトクリンカーまたはジルコニア・アルミナ・ムラ
    イトクリンカーを0.5mm以上の粒度域で5〜50重
    量%と、 電融アルミナ,焼結アルミナ,電融スピネル,焼結スピ
    ネル,電融マグネシア,焼結マグネシアの1種以上と、 結合剤としてAl2 3 とCaOとの合量が99重量%
    以上のアルミナセメントをCaO量として1重量%を越
    えない範囲で含有する骨材と、 0.044mm以下のSiO2 成分を外掛で0.5重量
    %以下となるよう添加した組成をもつジルコニア・ムラ
    イト含有キャスタブル耐火物。
  2. 【請求項2】 ZrO2 を3〜60重量%含有し、か
    つ、SiO2 成分が20重量%を越えないジルコニア・
    ムライトクリンカーまたはジルコニア・アルミナ・ムラ
    イトクリンカーを0.5mm以上の粒度域で5〜50重
    量%と、 電融アルミナ,焼結アルミナ,電融スピネル,焼結スピ
    ネル,電融マグネシア,焼結マグネシアの1種以上と、 結合剤としてAl2 3 とCaOとの合量が99重量%
    以上のアルミナセメントをCaO量として1重量%を越
    えない範囲で含有する骨材と、 0.044mm以下のSiO2 成分を外掛で0.5重量
    %以下と、 0.044mm以下のマグネシア粉末を外掛で0.5〜
    8重量%とを添加したジルコニア・ムライト含有キャス
    タブル耐火物。
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KR100342390B1 (ko) * 1999-12-21 2002-07-04 신현준 고로 송풍지관 내장재용 캐스타블 내화조성물
CN101857446B (zh) * 2010-05-18 2012-11-21 武汉钢铁(集团)公司 脱硫搅拌器用耐火浇注料
DE102015119053A1 (de) * 2015-11-05 2017-05-11 Center For Abrasives And Refractories Research & Development C.A.R.R.D. Gmbh Gesinterter feuerfester Zirkonmullit-Verbundstoff, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
CN112321305B (zh) * 2020-11-06 2022-06-03 营口四通高温新材料科技有限公司 一种精炼钢包用多气泡透气元件
CN112608160B (zh) * 2020-12-31 2022-11-11 长兴兴鹰新型耐火建材有限公司 一种水泥窑闸板专用的高强度耐磨浇注料
CN115368152B (zh) * 2022-09-26 2023-04-28 张家港市恒乐阳方高温材料有限公司 一种不定型耐火材料及其应用
CN115650744B (zh) * 2022-11-03 2023-10-24 湖北品申科技有限公司 一种铜熔炼中频炉用莫来石质捣打料及其制备方法
CN115872767A (zh) * 2022-11-29 2023-03-31 钢城集团凉山瑞海实业有限公司 一种钢包包盖微孔浇注料

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